杨学亮
天津中腾测绘科技有限公司 天津市 300384
摘要：紧随技术发展，行业需求，无人机航空摄影测作为一种新型测量方式，具有成本低、机动灵活、工作效率高等优点，无论是在小区域或者大区域或是飞行困难的地区都可以快速获取高分辨率影像，极大地减少了测绘外业工作量，大幅度提高了工作效率。如果采用倾斜摄影测量技术，选择适当的数据处理方法，获得的成果精度会更高。在数据处理过程中，数字化成果的平面精度较易达到规范要求，而高程数据的精度则不易达到。本文主要介绍测绘工程中无人机摄影测量技术运用分析。
关键词：
测绘工程;?无人机摄影测量技术;?分析;
1.无人机摄影测量技术概述
1.1技术优势
1.1.1机动灵活
与传统工程测量技术相比，航空摄影测量技术具有快速捕捉实物影像能力，使用航空摄影进行地形测绘应用中，不仅摄像机使用数码摄像机，克服过去胶片摄像机在测量应用中的局限，而且在使用航空摄影进行地形测绘应用中也越来越多的引入一些现代通讯以及定位技术等，一般经常会与GPS 差分定位以及惯性导航等现代通讯技术进行结合应用，使航空摄影地形测量的应用具有更大的测量应用优势。无人机往往处于低空飞行状态，飞行质量、机身颠簸度与测量精度并不会受到气候条件的明显影响，且空域申请较为便利。同时，在无人机飞行期间，当出现风向变化时，虽然会对无人机飞行线路造成影响，但依靠飞行控制系统，可以在短时间内对无人机航线进行修正处理，以减小外部环境对测量精度造成的影响。
以往的航空摄影测量都是依托于有人飞机和大型的通航飞机搭载相应的传感器来完成，而现在，无人机作为一种小型飞行器，最常见也是最方便快捷的垂直起飞方式对起降场地要求较低，仅需在3-5个平方米较为平整的地面，即可安全完成无人机起降操作，并将升空准备时间控制在15min以内。
1.1.2测量精度高
在无人机航测系统中搭载有数字彩色航摄相机与数码相机等设备，在系统运行期间，可以持续获取超高分辨率的数字影像以及高精度定位数据，并将数据信息生成三维景观模型及三维正射影像图，最终测量的成像质量与精度都明显超过大飞机航拍测量成果。同时，无人机摄影测量技术还可以切实满足不同类型工程测量任务的精度要求。例如，某地形测绘工程所需的平面测量精度必须达到5CM以内，将无人机航测系统切换至低空飞行模式，在低空与超低空环境下完成测量作业，持续采集低空精准数据，满足应急救灾等测量任务的作业需求。若项目要求更高的测量精度，则可采用倾斜摄影测量技术，最高分辨率可达到1.5厘米。
1.1.3作业效率高
在应用传统工程测量技术时，往往面临着数据时效性差、人工成本高、人员安全性的问题，比如，山区峡谷等测量人员无法到达的地方，在限定时间内无法保质保量完成测量任务。无人机摄影测量即可解决大部分难题，可以同步传输所获取的影像信息，并开展数据处理操作，从而向用户实时提供所需成果。从作业效率来看，无人机航测系统每天可完成数十至上百平方公里区域的测量作业，实际测量效率远超过人工测绘。
1.2技术要求
为充分发挥航空摄影测量技术优势，最大程度减小外部环境与人为等因素对工程测量精度造成的影响，在应用无人机摄影测量技术时，必须满足以下技术要求：第一，系统全面检查，对所配置的无人机电池、机翼、GPS定位设备、数码相机等设备的运行状态进行检查，及时发现并解决设备潜伏故障。同时，根据工程测量作业需求，对无人机航测系统结构与使用功能进行优化调整。第二，对测区现场环境进行初步勘察，判断是否具备无人机起降条件，结合地质地貌结构与气候条件来规划无人机航线和航高。第三，在无人机航测期间，工作人员必须严格遵循技术流程，禁止出现违章操作与私自篡改航测流程等问题。
2无人机摄影测量技术在实际测绘工程中的运用
2.1像控点布设
在使用无人机进行摄影测量时必须要注意像控点的布设，只有经过科学计算，合理地布置像控点，才能更好地完成测量任务。首先要注意的就是布设的像控点的位置，主要布设在航线附近一旁向距离适当的位置。同时还要注意像控点相对于周边环境的位置选择，要注意选择地势起伏较小，地形相对平缓的地带，不能在地势复杂，倾向角度较大或障碍物较多的位置布设。最后要注意的是，像设点的布控的终极目的是辅助拍摄关键位置清晰、准确的图像，因此，在布设的过程中一定要接近重要位置进行重点布设，只有做到这几点才能完成无人机摄影测量的前期准备工作。
2.2航线设计
在设计航线的过程中要根据测区范围自身情况，选择能够最快、最清晰、最有序的飞行方向路线。同时也要适当躲避险坡、山洞、瀑布、高层建筑物、飞行限制区域等有可能对无人机造成不良影响的地带。在设计航线的过程中还需要注意的就是无人机飞行的高度，根据项目所需的精度要求选择合适的航高才能做到既清晰又准确的进行航拍。
2.3补测操作
无人机也不是万能的，受限于科学技术的发展水平，无人机并不能做到全无死角的进行拍摄，经常会有盲区出现，这是现阶段的科技背景下无法避免的。因此，在进行分析计算的过程中，工作人员必须提升对于测量盲点的重视度，要根据实际情况分析盲点的位置和出现原因等因素。在这一基础上，工作人员必须结合当前进行的测量的结果，重新进行对于测量点的布设，重新进行测量。通过这样的方式来重新测绘盲点位置，弥补前一次测绘的不足。在部分不合适或无人机无法更好进行测绘的位置，由人工进行重新测绘，对于无人机的测绘盲点进行补测。只有这样才能够更好的把人与机器相结合来完成测绘任务。
2.4免像控测量
在部分特殊的测绘工程，例如地形测绘、山区测绘等测绘工程中，该地区地形比较复杂，传统的工程测量设备如全站仪、GPS RTK 受通视、信号遮挡、传输距离等影响，这些设备的弊端暴露无遗，另外人员进场难度较大，安全隐患高，传统测量方法已无法完成作业，此时工作人员通过将无人机测量技术与PPK免像控技术相结合。
案列分析：
近年来，无人机航测技术在地形测量中应用较为广泛，将无人机航测技术应用于各种勘测地形测量中具有一定的可行性。然而，像控点的布设是该技术的重要工序，对于这些复杂地形而言，布设像控点却是个难题，尤其是密林地区，像控点布设难度大。而中海达的PPK 套装结合大疆精灵 4 RTK 可以很好地解决这一问题，因此，决定用该设备套装解决这一实际工程案例，并检测其精度。
（一）软硬件配置
无人机：大疆精灵 4 RTK 版，该机子是大疆推出的旗舰版无人机,具有厘米级定位精度；
GPS 基站：中海达U-Base，该基站为中海达针对无人机最新研发的GPS 接收机，具有作业半径大、信号强、精度高等优势
PPK 数据处理软件：中海达 UAV-PPK 软件
影像处理软件：Pix4D
地形图绘制软件：EPS
（二）作业流程
在已知控制点上架设中海达U-Base 基站；
利用大疆精灵 4 RTK 版无人机进行航飞；
利用中海达 UAV-PPK 软件，对POS 进行PPK 数据解算；
利用Pix4D 对影像进行数据处理。
（三）精度验证
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3结语
综上所述，无人机航空摄影测量技术作为一种新兴技术，能够针对环境复杂、范围较大的区域进行测量，其获得的地形图等测绘产品精度较高，能满足大比例尺测图对精度的要求。测量单位可以充分无人机航空摄影测量技术优势，将其应用到相关领域的工程测量中，以提高测量工作的质量和效率。
参考文献
[1]曹正阳,张明.无人机倾斜摄影测量技术及其应用[J].科技经济导刊,2019,27(27):45.
[2]杨喜明.工程测量中的无人机航空摄影测量技术[J].科学技术创新,2019(21):141-142.